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Rockwell Automation ICS AADvance Controller控制器
时间: 2025-09-20浏览次数：
Rockwell Automation ICS AADvance Controller控制器 础信息与使用规范1. 适用范围与核心目标适用产品：AADvance 控制器系列（T9100/T9110 处理器模块、T9401/2 数字输入模块等）及配套软件（AADvance Workbench 1.4/2.1、AADvance-Trusted SIS Workstation 2.00），支持系统版本
Rockwell Automation ICS AADvance Controller控制器
础信息与使用规范
1. 适用范围与核心目标
适用产品：AADvance 控制器系列（T9100/T9110 处理器模块、T9401/2 数字输入模块等）及配套软件（AADvance Workbench 1.4/2.1、AADvance-Trusted SIS Workstation 2.00），支持系统版本 2.011。
核心目标：定义 SIF 安全应用标准（强制）与建议，确保系统满足并维持所需安全完整性等级（SIL），最高支持SIL 3。
2. 关键使用要求
人员资质：安装、配置、运维等操作需由经专业培训人员执行，且需熟悉相关法规（如 IEC 61508、NFPA 系列标准）。
责任声明：若设备使用方式与制造商规定不符，设备防护功能可能失效；罗克韦尔对间接 / 后果性损害不承担责任，手册中的示例仅作说明，不代表实际应用担保。
系统核心特性与认证
1. 核心功能与安全设计
应用场景：适用于紧急停机（ESD）、火气探测、旋转机械控制、燃烧器管理等安全关键场景，同时支持非安全但业务关键的控制需求。
安全能力：
支持故障安全（Fail-Safe） 与容错（Fault-Tolerant） 两种架构，容错可通过双模块（1oo2D）或三模块（2oo3D）配置实现。
内置全面诊断功能，可检测硬件 / 软件故障，故障模块需在平均修复时间（MTTR）内更换，避免 SIL 等级下降。
支持 “失电跳闸（DTT）” 与 “得电动作（ETA）” 两种配置，需根据 SIL 等级与需求率（高 / 低）选择模块数量（见表 1）。
2. 模块配置与 SIL 合规要求
不同应用场景下的最小模块配置（表 1 简化版）：
应用类型 输入模块数 处理器模块数 输出模块数
SIL 2/3，低 / 高需求，DTT 1 2 1
SIL 2，高需求，ETA 2 2 2
SIL 3，高需求，ETA 2 2 2
注：数字输出模块单通道含串联开关，DTT 场景支持 SIL 3，ETA 场景仅支持 SIL 2；无三模块输出配置选项。
3. 国际认证与合规标准
功能安全认证：符合 IEC 61508 SIL 3，独立认证机构认证。
危险环境认证：
北美：Class I, Division 2, Groups A-D（UL 61010-2-201、CSA C22.2 标准）。
欧洲 / 英国：ATEX（DEMKO 11 ATEX 1129711X，Ex ec IIC T4 Gc）、UKCA（UL24UKEX2993）。
国际：IECEx（证书号 IECEx UL 12.0032X）。
其他合规：符合 EN 50156（熔炉控制）、EN 54（火灾报警）、NFPA 85/86/87（锅炉 / 烤箱 / 流体加热器）等行业标准。
安全生命周期与管理体系
1. 安全生命周期阶段
需遵循 IEC 61508 定义的全生命周期，核心阶段包括：
范围定义：明确系统边界、接口（与工艺 / 第三方设备）、环境需求（如温度、电源）。
危险与风险分析：识别危险事件、触发序列及风险等级，作为安全需求输入。
系统设计与工程：划分系统架构，定义各组件安全需求等级，细化硬件 / 软件设计。
集成与验证：应用程序与控制器集成，通过测试验证 SIF 是否满足 SIL 要求（如响应时间、故障处理）。
运维与停用：制定操作 / 维护计划，确保运行中 SIL 等级维持；变更需经严格管控，停用需遵循安全流程。
2. 安全管理体系要求
政策与规划：需制定功能安全政策，明确生命周期各阶段措施、责任与记录管理（含变更控制）。
人员能力：需评估人员资质，包括工程经验、功能安全知识、法规熟悉度等，高风险场景需更高资质要求。
功能安全评估（FSA）：由独立于项目的资深人员主导，审查全生命周期工作是否符合要求。
系统架构设计（SIL 2/3）
1. SIL 2 架构
故障安全架构：单输入（1oo1D）、双处理器（1oo1D 降级）、单输出（1oo1D），故障时触发安全状态。
容错输入架构：双 / 三输入（1oo2D/2oo3D）、双处理器、单输出，单个输入模块故障时降级运行，仍维持安全功能。
高需求架构：双输入、双处理器、双输出，需确保故障模块在 MTTR 内更换，避免 SIF 关停。
2. SIL 3 架构
故障安全 I/O + 容错处理器：单输入 / 输出、双 / 三处理器（1oo2D/2oo3D），处理器故障时降级，双故障触发安全状态。
容错 I/O 架构：双输入 / 输出、双处理器，输入 / 输出模块均支持 1oo2D 降级，适用于高安全需求场景。
TMR 架构：三输入、三处理器（2oo3D）、双输出，容错能力最强，单个模块故障不影响系统运行，两个故障时降级，三个故障触发安全状态。
3. 安全网络通信
SNCP 协议：SIL 3 认证的 “黑通道（Black Channel）” 协议，支持以太网传输安全数据，通过 “变量绑定（Binding）” 实现控制器间数据交换，可配置单网（故障安全）或双网（容错）。
Peer-to-Peer 通信：支持 AADvance 与 Trusted 控制器间 SIL 3 数据传输，基于主从模式，推荐使用冗余网络保障可用性。
安装与环境要求
1. 非危险环境
环境条件：温度 - 25°C~+60°C，污染等级≤2（IEC 60664-1，仅非导电污染，偶有凝露）；燃烧器管理应用需 enclosure 防护等级 IP40（室内）/IP54（室外）。
安装要求：模块垂直安装（确保自然散热），DIN 导轨或墙面安装，无需强制风冷。
2. 危险环境
特殊要求：
Enclosure 防护等级≥IP54（IEC 60079-0/7），且需标注 “通电时禁止打开”。
接地线截面积≥3.31mm²，导线温度等级≥85°C，仅支持垂直安装。
温度范围同非危险环境，污染等级≤2。
运维与安全保障
1. 日常维护关键项
故障处理：处理器 / 输入 / 输出模块故障时，需在 MTTR 内更换；未及时更换需关停相关 SIF（除非 SRS 文档有补偿措施）。
校准与测试：定期校准传感器 / 执行器，测试 SIF 响应时间（需≤过程安全时间 PST 的 1/2），测试记录需存档。
备份与更新：定期备份系统配置（AADvance Workbench/SIS Workstation 项目），并测试备份有效性；固件更新需使用 ControlFLASH 工具。
2. 系统安全措施
网络安全：禁止连接至无防护的互联网；计算机需启用防火墙、杀毒软件，密码保护；软件许可证 USB 密钥需妥善保管。
端口安全：部分以太网端口（如 TCP 1132、UDP 2010）默认开放，未使用端口需通过防火墙关闭（参考配置指南）。
程序安全：应用程序需密码保护，控制器需插入 “Program Enable Key” 才能修改配置；禁止在运行中强制（Forcing）I/O 点，维护时建议使用程序内 “旁路（Override）” 逻辑。
